A chip design that changes everything: 10 Breakthrough Technologies 2023

개방형 표준의 반도체 칩 설계

컴퓨터 안에 내장된 칩을 설계하는 것은 비용이 많이 들고 허가받기 어렵다. 하지만 이는 리스크 파이브(RISC-V)라는 유명한 개방형 표준으로 인해 바뀔 전망이다.
  • 주체: 리스크 파이브(RISC-V) 인터내셔널, 인텔(Intel), 사이파이브(SiFive), 세미파이브(SemiFive), 중국 리스크 파이브 산업협회(China RISC-V Industry Alliance)
  • 시기: 현재

우리가 사용하는 스마트폰과 블루투스 스피커는 제조사는 다르지만 연결고리가 있다. 블루투스는 개방형 표준으로 요청 주파수나 데이터 인코딩 프로토콜과 같은 설계 사양을 모두가 사용할 수 있다. 개방형 표준을 기반으로 하는 이더넷(Ethernet), Wi-Fi, PDF와 같은 소프트웨어와 하드웨어는 이미 모두에게 친숙하다.


하지만 리스크 파이브(RISC-V)로 알려진 개방형 표준이 등장하면서 앞으로 반도체 제조업체들은 컴퓨터 칩 제조 방법을 바꿔야 할 수도 있다.

인텔, 암(ARM)과 같은 반도체 칩 제조사들은 장기간에 걸쳐 반도체 칩의 설계와 관련한 특허권을 보유해왔다. 그 결과?소비자들은 제품과 관련 없는 기능들이 추가되어 있을 수도 있는 규격화된 반도체 칩을 구입하거나, 불필요하게 많은 비용을 지불해가며 맞춤형 설계를 구입하기도 했다. 그렇지만 리스크 파이브는 개방형 표준이므로 반도체 칩을 설계하려는 사람 누구나 무료로 이를 사용할 수 있다. 리스크 파이브는 시스템반도체 설계에 필수적인 CPU 구조와 설계용 지적재산권(IP)을 오픈소스로 공개한다.


리스크 파이브는 컴퓨터 칩의 명령어 집합에 대한 설계 표준을 지정한다. 명령어 집합은 트랜지스터가 나타내는 값을 변경하기 위해 칩이 수행할 수 있는 기본 작업(예를 들어, 두 개의 숫자를 추가하는 방법)을 설명한다. 리스크 파이브의 가장 단순한 설계는 47개의 명령어로 되어있고, 더 복잡한 기능을 갖춘 칩을 원하는 회사들을 위해 다른 설계 표준도 제공한다.


기업과 학술 기관을 포함하여 현재 전 세계적으로 약 3,100명의 회원이 비영리 리스크 파이브 인터내셔널을 통해 협력하여 이러한 표준을 개발하고 있다. 2022년 2월, 인텔이 발표한 10억 달러 상당의 기금은 리스크 파이브 칩을 구축하는 회사를 지원하는 부분도 포함하고 있다.


리스크 파이브 칩은 이미 100억 개의 코어가 출하되었으며 무선 이어폰, 하드 디스크 드라이브 및 AI 프로세서에 사용되기 시작했다. 또한 반도체 기업들은 데이터 센터와 우주선에 사용되는 리스크 파이브 설계 작업을 진행하고 있다. 리스크 파이브를 지지하는 사람들에 의하면 몇 년 안에 리스크 파이브 기반의 반도체 칩을 어디서든 쉽게 찾아볼 수 있을 것으로 예측된다.

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